1-1- زمینه تحقیق:
در سال­های اخیر استفاده از ژئوسنتتیک­ها در پروژه­های مختلف عمرانی بسیار رایج گردیده است. با توجه به مزایای فراوان فنی و اقتصادی و همچنین سهولت و سرعت زیاد در اجرا نسبت به سایر­ روش­های تسلیح خاک، این موضوع مورد توجه مهندسین و مشاوران ژئوتکنیک قرار گرفته است. شکل قرار­گیری ژئوسنتتیک­ها بر مزایای مذکور بسیار تاثیر­گذار می­باشد. تحقیقات بسیاری برای فهم تاثیرات سودمند شکل مسلح کننده در خاک صورت گرفته که در فصل بعدی به آنها اشاره می­شود.
1-2- ضرورت تحقیق:
استفاده از ژئوسنتتیک­ها برای بهبود عملکرد پی­های سطحی در دو دهه اخیر بوسیله مهندسین مطالعه شده است. درمواردی که خاک­های حاشیه­ای ضعیف است تسلیح خاک بوسیله ژئوسنتتیک­ها یک راه­حل موثر اثبات شده است و در برخی موارد ژئوسنتتیک­ها امکان ساخت پی

 سطحی بجای پی­های عمیق گرانتر را فراهم می­آورد. در میان ژئوسنتتیک­های موجود در بازار ژئوگرید، ژئوتکستایل و ژئوسل بیشترین استفاده در تسلیح خاک را دارا می­باشند. تاثیرات سودمند ژئوسنتتیک­ها وابستگی بسیاری به شکل استفاده از آن­ها در تسلیح خاک دارد و در اشکال مختلف بکارگیری، ­مقادیر متفاوتی از افزایش مقاومت خاک را ارائه می­دهند. این تفاوت در بهبود مقاومت، در نتیجه مکانیزم­های متفاوت شکست در خاک مسلح شده با اشکال گوناگون صورت می­گیرد. در این تحقیق به کمک روش عددی به مطالعه رفتار پی­های مستقر بر بستر ماسه­ای تقویت شده با ژئوسل با استفاده از نتایج مطالعات آزمایشگاهی می­پردازیم.

1-3- اهداف تحقیق:
با توجه به پیشرفت روزافزون فناوری­ و بکارگیری مصالح نوین به منظور بهسازی و افزایش ظرفیت باربری خاک و کاهش نشست آن، ژئوسل­ها به عنوان نمونه­ای مناسب از مصالح مذکور مورد توجه می­باشند. با عنایت به نتایج مطالعات آزمایشگاهی در زمینه بررسی رفتار نمونه­های مسلح شده با المان­های ژئوسل، در این تحقیق مدل­سازی عددی این نمونه­ها مورد بررسی قرار گرفته است تا در پایان تحلیل دقیقی از کاربرد و تاثیر استفاده از ژئوسل­ها در افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست­ پی­ها بدست آوریم و همچنین به مدل­سازی عددی دقیقتر و نزدیکتر به واقعیت به کمک نرم­افزار  ABAQUS 6.11(2011) دست یابیم. امید است این تحقیق ­بتواند بسیار راهگشا باشد.
 
1-4- روش تحقیق:
روش تحقیق به ­صورت مدل­سازی عددی اجزاء محدود می­باشد. بدین ترتیب که به کمک نرم­افزار ABAQUS 6.11(2011) به تحلیل و مدل­سازی عددی پی­های دایره­ای مستقر بر بستر ماسه­ای در حالات تقویت شده با المان ژئوسل و بدون تقویت ژئوسلی پرداخته و سپس به منظور مقایسه نتایج پی دایره­ای و مربعی در شرایط یکسان و انتخاب بهترین شکل پی و بهترین نحوه تقویت با    المان­های ژئوسل، تحلیل و مدل­سازی عددی پی مربعی مستقر بر بستر ماسه­ای در شرایط مشابه با پی   دایره­ای انجام گرفته است.
فرضیات این تحلیل عبارتند از :

• به­جای وارد کردن نیروی جک در سطحی به اندازه مساحت پیستون جک، این نیرو به صورت یک بار نقطه­ای در وسط صفحه بارگذاری وارد شده است.
• خاک زیر صفحه بارگذاری نسبت به آن حرکتی نداشته و در طی بارگذاری کاملاً به آن چسبیده است. همچنین دو لایه خاک رس و ماسه در سطح تماس بینشان نسبت به یکدیگر حرکتی ندارند.
• اثر غیر­خطی شدن­های مصالح در محاسبات در نظر گرفته شده است. در مطالعات عددی این تحقیق به دلیل سه بعدی بودن نمونه­­ها و وجود تنش­های اصلی در امتداد محورهای اصلی و همچنین با توجه به مشکلات معیار موهر- کولمب از جمله در نظر نگرفتن اثر تنش میانی و همچنین وجود گوشه­های تیز در محل برخورد وجوه هرم که سبب عدم یگانگی جواب­ها در این نقاط می­شود، برای مدل­سازی رفتار غیر­خطی رس از مدل­CAM CLAY استفاده شده و رفتار ماسه نیز با مدل DRUCKER PRAGER شبیه­سازی شده است.
• تغییر شکل­های دیواره­های مخزنی که خاک در آن ریخته شده است ناچیز می­باشند.

امروزه با توجه به افزایش ساخت ساختمان‌های بلند مرتبه، از دغدغه‌های بزرگ مهندسین امنیت آن‌ها در برابر حوادث طبیعی نظیر هم فرکانسی با باد یا زلزله می‌باشد. تاکنون روش‌های گوناگونی جهت حفظ امنیت مطرح گردیده که به سه روش کلی فعال، نیمه‌فعال و غیر‌فعال تقسیم‌بندی می‌شوند. که هدف نهایی کنترل سازه در مقابل تخریب ناشی از زلزله می باشد. برای این منظور دو روش کنترل مکانیکی و الکترونیکی موجود می باشد. در روش اول با استفاده از دمپرهایی که در سازه جاگذاری می شود می توان زلزله را مهار نمود که کنترل نیمه فعال نامیده می شود. در روش کنترل فعال با استفاده از سنسور نمونه گیری از زلزله میزان آن سنجیده می شود و با استفاده

 از جک های هیدرولیکی و یک سیستم کنترل حلقه بسته می توان سازه را کنترل نمود.

• بیان مساله

همانطور که گفته شد در روش کنترل فعال با استفاده از سنسور نمونه گیری از زلزله میزان آن سنجیده می شود و با استفاده از جک های هیدرولیکی و یک سیستم کنترل حلقه بسته می توان سازه را کنترل نمود. زلزله پدیده‌ای است طبیعی، که یکی از عوامل بروز حوادث پیش بینی نشده در سطح جوامع می‌باشد. قرارگیری کشور ایران در مناطق با خطر پذیری بالای زلزله در سطح جهان و وجود نقاط جمعیتی متراکم، ایران را به کشوری شدیدا آسیب پذیر در برابر زلزله تبدیل نموده است. افزایش بی‌رویه جمعیت، ساخت و سازهای شهری و گسترش آن تا حاشیه شهر‌ها، بدون برنامه‌ریزی مناسب و درنظر گرفتن تمهیدات و قوانین لازم، وخامت اوضاع را دو چندان کرده است. در واقع زلزله عبارت است از حرکت و ارتعاش شدید بخشی از پوسته زمین با تمام مواد و سازه‌های روی آن در اثر حرکت‌های چین‌خوردگی، آتشفشان و یا تنشهای موجود در پوسته زمین که با گشل تفاوت دارد.گسل عبارت است از سطح ناپیوسته‌ای که دو مجموعه سنگی را از هم جدا می‌کند. گسل نتیجه گسیختگی و حرکتی است که در آن، نخست دو مجموعه سنگی متصل به هم، از هم جدا شده و سپس باعث لغزش و دور شدن دو بخش از هم می شود، که همین عامل باعث بروز زلزله در مناطق مختلف از جمله شهر‌ها می‌گردد. برای کنترل سازه باید شدت زلزله را توسط یک سنسور بسنجیم.

118
5-2 نتیجه گیری 118
5-3 پیشنهادات 119
مراجع 120
 
فهرست شکل ها
شکل (3-1): بررسی اجمالی روند آنالیز حمل‌ونقل 31
شکل (4-1): محدودهی ترافیکی شهر تبریز 83
 
فهرست جدول­ها
 
جدول (2-1): انواع مطالعات مقایسهای نرمافزارهای شبیه ساز ترافیک 24
جدول (3-1):  مزایا و چالش‌های ابزارهای آنالیز عملیاتی 37
جدول (3-2). معیار های  انتخاب دسته ابزار آنالیز ترافیک 45
جدول (3-3). ارتباط ابزار تجزیه و تحلیل ترافیک دسته بندی شده نسبت به زمینه تحلیلی 47
جدول (3-4). ارتباط ابزارهای آنالیز ترافیک دسته بندی شده نسبت به محدوده جغرافیایی یا منطقه مورد مطالعه 49

جدول(3-5): ارتباط دسته ابزار تجزیه و تحلیل ترافیک نسبت به انواع تسهیلات 50
جدول(3-6): ارتباط ابزار تجزیه وتحلیل ترافیک نسبت به مد سفر 53
جدول(3-7): ارتباط دسته ابزار آنالیز ترافیک نسبت به استراتژی مدیریت و برنامههای کاربردی 58
جدول(3-8):  ارتباط دسته ابزار آنالیز ترافیک نسبت به واکنش مسافر 60
جدول(3-9):  ارتباط دسته ابزار آنالیز ترافیک نسبت به اندازهگیری عملکرد 63
جدول (3-10): ارتباط دسته ابزار آنالیز ترافیک نسبت به اثر بخشی ابزار یا هزینه 69
جدول (3-11): گام اول، انتخاب دسته ابزار مناسب 71
جدول (3-12): گام دوم، انتخاب دسته ابزار مناسب 74
جدول (3-13): گام سوم، انتخاب دسته ابزار مناسب 74
جدول (3-14): گام چهارم، انتخاب دسته ابزار مناسب 75
جدول (3-15): گام پنجم تا هفتم، انتخاب دسته ابزار مناسب 76
جدول (3-16): گام هشتم، انتخاب دسته ابزار مناسب 76
جدول (3-17): گام نهم و دهم، انتخاب دسته ابزار مناسب 77
جدول (3-18): گام یازدهم، انتخاب دسته ابزار مناسب 78
جدول (3-19): گام دوازدهم و سیزدهم، انتخاب دسته ابزار مناسب 78


 
 
 
 

فصل اول

كلیات تحقیق

1-1 کلیات

آنالیز ترافیک به عنوان یک جزء ضروری و پیچیده­ در برنامه­ریزی و ساخت­و­ساز، یکی از عوامل زیرساخت سیستم حمل­و­نقل ما است. برای انجام این تحلیل‌ها، ابزارهای آنالیز مختلفی وجود دارد که هر کدام  بر اساس یک نیاز خاص طراحی شده‌اند. برای استفاده درست­، این ابزارها پاسخ‌هایی با جزئیات کافی و صریح را برای  آگاهی دادن به تصمیم­گیرندگان در مورد اثرات احتمالی مثبت و منفی و راه­حل‌های جایگزین ارائه می‌کنند. ابزارهای تجزیه و تحلیل ترافیک به  انتخاب ابزار مناسب برای هر شغل کمک می­کنند. انتخاب ابزارهای مناسب آنالیز ترافیک برای یک پروژه­، نیاز به قضاوت، بینش و دانش دارد که تنها از سال‌ها تجربه و برنامه­های کاربردی بدست می­آید.
این ‌ابزارها تا به  امروز مهم بوده به صورت پیوسته مورد استفاده قرار می­گیرند. البته، در حال حاضر یک سیستم خبره نیز  وجود دارد که کار را به طور قابل ملاحظه­ای ساده­تر می­کند. با پاسخ دادن به چند سؤال در مورد ویژگی‌های کلیدی پروژه، سیستم خبره نوع ابزار تجزیه و تحلیل ترافیک را برای رسیدن به پاسخ­های کامل و سازگار برای  اجرای تصمیمات سرمایه گذاری در ایجاد حمل­و­نقل‌های سالم (بی عیب) در جامعه، تعیین می­کند. به طور کلی، این مطالعات نشان می‌دهند که چگونه انواع ابزارهای مختلف به مشکلاتی گسترده­ای که در برابر هر جامعه و سازمان وجود دارد به صورت قابل توجهی  در حل مشکلات موثر واقع شده‌اند[1].

1-2  بیان مساله اساسی تحقیق

با گذر زمان بدلیل توسعه شمار ناوگان­های حمل‌ونقل کشور و عدم توسعه یافتگی سایر اجزای سیستم حمل و نقل، این رشد باعث افزایش ازدحام ترافیک شده است در نتیجه پتانسیل و شمار تصادفات و تاخیرات ترافیکی افزایش و کیفیت زندگی کاهش یافته است. بنابراین متخصصین برای رفع مشکلات به وجود آمده و افزایش بهره­وری سیستم­های حمل­و­نقل موجود باید با استفاده از ابزارهای آنالیز ترافیکی، سیستم موجود را تجزیه و تحلیل کنند تا بتوانند در خصوص اثربخشی بالقوه یک استراتژی خاص نظر دهند. متاسفانه برای استفاده از متدولوژی و ابزارهای موجود در خصوص تجزیه و تحلیل ترافیک در کشورمان، راهنمایی وجود ندارد و مطالعات انجام گرفته نیز در صورت وجود بسیار کم و خیلی کلی می‌باشند. این پایان نامه به بررسی نحوه­ی شناخت روش­های تحلیلی مناسب برای انتخاب مدل مؤثر ترافیکی جهت کارکردهای آنالیزی می‌پردازد.

1-1-                        پیشگفتار

 
پیدا کردن محل و میزان آسیب یا حصول اطمینان از سالم بودن اعضا در سازه‌ها یکی از مسائل مورد بحث در بررسی سازه‌ها است. برخی سازه‌ها (برای مثال پل‌ها) به واسطه اهمیتی که دارند لازم است به صورت مداوم کنترل شوند. گسترش آسیب و در نتیجه آن خارج شدن آن‌ها از خدمت رسانی می‌تواند تبعات جبران ناپذیری داشته باشد. در هنگام زلزله، خرابی این گونه سازه‌ها، خسارت جانی سنگینی را به علت تأخیر در کمک رسانی، که می‌توانست از طریق آن‌ها صورت گیرد، به جامعه تحمیل می‌کند. برای رسیدن به پاسخ‌های مناسب در

 این‌باره، راهکارهای مختلفی ارائه شده است. در حال حاضر استفاده از آزمایش‌های غیر مخربی نظیر اشعه x یا استفاده از امواج فراصوت متداول‌ترین روش برای دستیابی به این مهم است. این روش‌ها، به خصوص در اجزای طویل، وقت‌گیر و پر هزینه‌اند. تشخیص آسیب به کمک اندازه‌گیری خصوصیات دینامیکی می‌تواند در این سازه‌ها مزایای زیادی داشته باشد. [1] این مسئله در سازه‌هایی که به همه نقاطشان دسترسی وجود ندارد پر رنگ‌تر می‌شود. رسیدن به حل تحلیلی کاربردی در این زمینه می‌تواند مسئله پیدا کردن محل و میزان آسیب را ساده‌تر و کم هزینه‌تر کند.

پایش سلامت سازه‌ها[1] در سال‌های اخیر، به یکی از زمینه‌های مهم تحقیقات در جامعه‌ی مهندسی عمران تبدیل شده است تا آنجا که صدها محقق و پژوهشگاه[2] از سراسر جهان تلاش می‌کنند تا تکنیک‌های نوینی در زمینه‌ی ردیابی خسارت با اندازه‌گیری پاسخ سیستم و الگوریتم‌های پیچیده ابداع کنند، در نتیجه مجلات[3] بسیاری به طور انحصاری به این موضوع اختصاص پیدا کرده‌اند. مسئله‌ی اصلی در پایش سلامت سازه‌ها، یافتن و ردیابی خسارت در سازه‌ها قبل از اینکه خرابی به حد بحرانی برسد، است که در نتیجه‌ی آن عمر مفید سازه افزایش می‌یابد.مقصود از خسارت، هرگونه تغییر در خصوصیات مواد و هندسیِ شرایط مرزی و یا پیوستگیِ سازه‌هاست.اما جامعه‌ی مهندسین تا کنون نتوانسته بدون استفاده از تجهیزات بازبینی عینی، بهیک روش ارزان، قابل اجرا، موثر و به صورت تمام وقت برای کنترل و بازرسی سازه‌هایی که دچار خستگی، خوردگی و یا خسارت ناشی از پدیده‌های طبیعیشده‌اند، دست یابد و هنوز در مراحل ابتدایی این زمینه به سر می‌برد. تا کنون بودجه‌های کلانی برای بازرسی‌های عینی سازه‌ها صرف می‌شود که اغلب نیازمند جابجاییبعضی از اجزای غیر سازه‌ای است. با گسترش زیرساخت‌ها، نیاز به روش‌های پیچیده‌تر برای کاهش هزینه‌ها، افزایش قابلیت اطمینان و افزایش سرعت بازرسی سازه‌های مهم بیش از گذشته احساس می‌شود.
 
هنگامی که سازه در معرض خستگی قرار می‌گیرد یا بارهای غیر معمول به آن وارد می‌شود ممکن است در آن آسیب‌هایی ایجاد شود. این آسیب‌ها در خصوصیات سازه (مانند سختی و میرایی) تغییر ایجاد می‌کنند. نتیجه این تغییر، تغییر در خصوصیات دینامیکی(فرکانس‌های طبیعی و شکل‌های مودی) سازه است[5].
 
ایجاد خرابی‌های ناگهانی در سازه‌ها محققین را به سمت تحقیق روی دینامیک سازه‌های آسیب دیده سوق داد. از این رو دینامیک سازه‌های آسیب دیده طی سه دهه اخیر موضوع تحقیق بسیاری از محققان بسیاری بوده است. رویکرد مشترک این تحقیقات استفاده از مدل‌های عددی و تحلیلی و اندازه‌گیری فرکانس به عنوان شاخص آسیب است[6]. روش کلی ردیابی خرابی در سازه‌ها، استخراج خصوصیت‌های هدفمند و معنی‌دار از داده‌های اندازه‌گیری شده است.
[1]- Structural health monitoring
[2]- از مراکز و مجامع معتبر بین‌المللی در این زمینه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
Ben Franklin Center of Excellence in Structural Health Monitoring
Laboratory for Intelligent Structural Technology (LIST) at the University of Michigan
The International Society for Structural Health Monitoring of Intelligent Infrastructure (ISHMII)
Los Alamos National Laboratory: Structural Health Monitoring
Ohio State University: The Intelligent Structures and Systems Laboratory
Stanford University: Sensing, Monitoring, Control and Intelligent Structures
[3]- مجلاتی مانند:
Journal of Structural Health Monitoring (sagepub)
Structural Durability & Health Monitoring (techscience)
Structural Control and Health Monitoring (John Wiley & Sons, Ltd.)
Journal of Civil Structural Health Monitoring (CSHM)

خاک از قدیمی ترین و پیچیده ترین مصالح مهندسی است. نیاکان ما خاک را به عنوان مصالح ساختمانی جهت ساخت مقبره ها، محافظت از سیل و پناهگاه ها بکار می بردند. در تمدن غرب ، از رومی ها  به عنوان تشخیص دهنده اهمیت خاک ها در پایداری سازه ها نام برده اند. مهندسان رومی، به ویژه ویتروویوس (Vitruvius) که در یک قرن قبل از میلاد خدمت می کرد، به انواع خاک ها (ماسه، شن و غیره …) و طراحی و ساختمان پی های صلب توجه زیادی نمود. آن موقع هیچ مبنای تئوریک برای طراحی وجود نداشت و به تجربه حاصل از آزمون و خطا اکتفا می شد.[1]
کولمب (1773) به عنوان اولین کسی شناخته شده است که جهت حل مسائل خاک از علم مکانیک استفاده کرده است. از اوایل قرن بیستم، با رشد سریع شهرها، صنعت و تجارت، ظهور سیستم های ساختمانی مختلف نظیر آسمان خراش ها، ساختمان های عمومی بزرگ، سدها برای تولید برق و مخازن برای تهیه آب و آبیاری، تونل ها، جاده ها و خطوط آهن، تجهیزات بندری، پل ها، فرودگاه ها و باندها، معادن، بیمارستان ها، سیستم های بهداشتی، سیستم های زهکشی و برج ها برای سیستم های ارتباطاتی ضروری می گردد.
2
این سیستم ها به پی های پایدار و اقتصادی نیاز دارند، اکنون سوالات جدیدی درباره خاک ها مطرح گردید. به عنوان مثال وضعیت تنش در یک توده خاک چگونه است؟ چگونه می توان یک پی مطمئن و اقتصادی طراحی نمود؟ یک ساختمان چقدر نشست خواهد کرد؟ و پایداری سازه های ساخته شده بر روی یک خاک یا در درون آن چگونه است؟ برای پاسخ دادن به این سوالات روشهای خاصی نیاز بود و نتیجتاً

 مکانیک خاک متولد شد. کارل ترزاقی(1963-1883) پدر غیر قابل انکار مکانیک خاک می باشد. انتشار کتاب ایشان بنام ” Erdbaumechanik” در سال 1925 پایه مکانیک خاک را پی ریزی نمود و اهمیت خاک را در فعالیت های مهندسی آشکار کرد. مکانیک خاک که به نام ژئوتکنیک یا ژئومکانیک نیز نامیده می شود، کاربرد مکانیک مهندسی در حل مسائلی که با خاک به عنوان بستر پی و مصالح ساختمانی سروکار دارد می باشد. مکانیک مهندسی برای فهم و تفسیر خواص، رفتار و عملکرد خاک ها به کار می رود. [1]

مکانیک خاک زیر مجموعه مهندسی ژئوتکنیک است و شامل کاربرد مکانیک خاک،زمین شناسی و هیدرولیک برای تحلیل و طراحی سیستم های ژئوتکنیکی نظیر سدها، خاک ریزها، تونل ها، کانال ها، آبراه ها، پی پل ها، جاده ها، ساختمان ها و سیستم های دفن مواد زائد جامد می باشد. در هر کاربرد مکانیک خاک به علت تغییر خاک ها تغییر لایه های آنها، ترکیبات آنها و خواص مهندسی، عدم اطمینان وجود دارد. لذا مکانیک مهندسی می تواند فقط بخشی از جواب ها را برای مسائل خاک بدهد. تجربه و محاسبات تقریبی برای کاربرد موفق مکانیک خاک در مسائل عملی بسیار اساسی می باشد. [1]
پایداری و اقتصاد دو باور اساسی طراحی مهندسی هستند. در مهندسی ژئوتکنیک، عدم اطمینان از رفتار خاک ها، عدم اطمینان از بارهای وارده و موارد غیر معمول در نیروهای طبیعی، ما را به طرف انتخاب از بین تحلیل های پیچیده به تحلیل های ساده یا روش های تقریبی سوق می دهد. [1]
3
بارهای ناشی از یک ساختمان از طریق پی، به خاک منتقل می گردد. خود پی سازه ای است که اغلب از بتن، فولاد یا چوب ساخته می شود. پی باید دو شرط زیر را برای پایداری داشته باشد:

• پی نباید فرو بریزد یا زیر هر بارگذاری قابل تصور ناپایدار شود.
• نشت سازه باید در داخل محدوده مجاز باشد.

معمولاً از روش تعادل حدی برای یافتن جواب انواع مسائل از جمله ظرفیت باربری پی ها، پایداری دیوارهای حایل و شیب ها استفاده می کنند. [1]
1-2بیان مسأله
یکی از مسائل مهم در مهندسی ژئوتکنیک تعیین ظرفیت باربری پی ها برای شرایط مختلف لایه های زیر پی می باشد.  ظرفیت باربری خاک مقدار تنش تماسی میانگین بین خاک و شالوده است که به گسیختگی برشی خاک منجر می شود. تنش باربری مجاز مقدار ظرفیت باربری است که به وسیله ضریب اطمینان کاسته شده است. بعضی مواقع در محل‌هایی با خاک نرم، خاک زیر شالوده می‌تواند نشست‌های زیاد بدون گسیختگی برشی حقیقی داشته باشد. در بعضی موارد، تنش باربری مجاز با توجه به حداکثر نشست مجاز محاسبه می‌شود. [1]
تعیین ظرفیت باربری خاک زیر پی ها از دیر باز مورد توجه پژوهشگران و طراحان حوزه ژئوتکنیک قرار داشته است و به همین علت طرح آن به عنوان یک مسئله جدید تلقی نمی شود اما کاربرد روشهای جدید محاسباتی و آزمایش مدلهای پیشنهادی برای خاک و پیشرفت رایانه ها، دیدگاههای جدیدی را در حوزه این موضوع مطرح می سازد که تلاش های جدید را در این زمینه توجیه می نماید.
4
ظرفیت باربری نهایی پی تابع مقاومت برشی خاک می باشد که توسط ترزاقی، مایرهوف، وسیک و دیگران با استفاده از روش های مختلف تخمین زده شده است. اخیراً، برای جلوگیری از صرف زمان و هزینه بسیار زیاد و انجام آزمایشات متعدد، گرایش به سمت ابزارهای کامپیوتری که مشابه با سیستم بیولوژیکی (شبه بیولوژیکی) باشند افزایش یافته است.
یکی از اساسی‌ترین مسائل مکانیک خاک حساب‌کردن ضریب اطمینان در مقابل گسیختگی نهایی یک توده ی خاک می‌باشد که در مهندسی پی منجر به تعیین ظرفیت باربری نهایی پی می‌شود. براساس قضایای حالات حدی جواب دقیق هنگامی به دست می‌آید که جواب حد بالا و حد پایین یکسان باشند. برای پایدارکردن حد پایین، یک میدان تنش صحیح که در هیچ نقطه از محدوده ی مسئله معیار تسلیم را نقض ننماید در نظر گرفته می‌شود و براساس آن ظرفیت نهایی محاسبه می‌گردد. حال آنکه، برای پیداکردن حد بالا مکانیزمی قابل قبول برای گسیختگی فرض گردیده و جواب مربوطه با استفاده از تساوی کار نیروهای داخلی و خارجی تعیین می‌گردد.[4]